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애플 M4 칩의 성능 및 혁신 분석

일일 보고서 2024. 6. 5.
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목차

  1. 도입부
  2. 서론
  3. M4 칩 기술 상세 분석
  4. M4 칩의 성능 테스트 결과
  5. M4 칩이 장착된 새로운 iPad Pro 모델
  6. 향후 MacBook 및 iPad 제품군에의 영향
  7. 용어집
  8. 결론
  9. 출처 문서

1. 도입부

  • 이 리포트는 애플의 최신 M4 칩에 대한 성능과 혁신을 다양한 문서를 분석하여 상세히 다루고 있습니다. 특히 M4 칩의 성능, 아키텍처 및 특징을 M3 칩과 비교하고, 해당 칩이 탑재된 새로운 iPad Pro의 기술적 우수성을 탐구합니다.

2. 서론

  • 2-1. M4 칩의 발표 배경

  • 애플은 2024년 5월 8일 M4 칩을 공개했습니다. 이는 애플이 출범한 OLED iPad Pro를 통해 실현된 것으로, 2023년 6월 애플 세계 개발자 회의 (WWDC)에서 예고된 바 있습니다. M4 칩의 발표는 iPadOS 18에서 적용될 생성 AI 기능을 지원하기 위해 이루어졌습니다. 이렇게 새로운 시스템 온 칩(System-on-Chip)을 발표함으로써 애플은 미래의 기술 도전에 대비하고 있습니다.

  • 2-2. M4 칩의 주요 특성 및 혁신 포인트

  • M4 칩은 이전 세대의 칩셋보다 CPU와 GPU 성능이 더 빠르며, 새로운 디스플레이 엔진을 탑재하여 Tandem OLED 스크린을 지원합니다. 또한 M4 칩은 전력 효율성이 개선되었습니다. M4 칩은 성능 코어와 효율성 코어로 구성된 두 가지 CPU 버전을 제공합니다. 9코어 CPU (3개의 성능 코어와 6개의 효율성 코어)와 10코어 CPU (4개의 성능 코어와 6개의 효율성 코어) 버전이 있습니다. 10코어 버전은 더 비싼 iPad Pro 모델에 탑재되며 16GB의 RAM을 제공합니다. 반면, 9코어 버전은 8GB의 RAM을 제공합니다. 이러한 기술적인 사양은 M4 칩이 다양한 작업 부하에 효과적으로 대응할 수 있도록 합니다. 특히, AI와 관련된 작업에서 M4 칩의 성능이 돋보입니다. 또한 새로운 iPad Pro는 Ultra Retina XDR 디스플레이와 nano-texture 글래스를 탑재하여 화면의 빛 반사를 줄이고, 전체 화면 밝기를 향상시킵니다.

3. M4 칩 기술 상세 분석

  • 3-1. 3nm 공정 기술

  • 애플의 M4 칩은 3nm 공정 기술을 기반으로 제작되었습니다. 이는 이전 세대인 M3 칩과 동일한 공정 기술을 사용하지만, M4는 2세대 3nm 공정을 통해 일부 효율성이 개선되었습니다. 3nm 기술은 칩의 성능과 전력 효율성을 크게 향상시키며, 이로 인해 M4 칩은 더 높은 성능을 제공할 수 있습니다.

  • 3-2. CPU 성능: 4개의 고성능 코어와 6개의 효율성 코어

  • M4 칩은 10개의 CPU 코어를 갖추고 있으며, 이 중 4개는 고성능 코어이고 6개는 효율성 코어로 구성되어 있습니다. 이는 이전 M3 칩의 8개 CPU 코어(4개의 고성능 코어 및 4개의 효율성 코어)와 비교했을 때 코어 수가 증가한 것입니다. Geekbench 기준 M4 칩의 싱글 코어 성능은 3,595에서 3,824 사이이고, 멀티 코어 성능은 13,910에서 14,748 사이로 측정되었습니다. 이는 M3 칩의 싱글 코어 성능 3,079 및 멀티 코어 성능 11,524와 비교했을 때 성능이 향상된 것을 확인할 수 있습니다.

  • 3-3. GPU 성능과 기능: 10코어 GPU, 하드웨어 가속 레이 트레이싱

  • M4 칩의 GPU는 10개의 코어로 구성되어 있으며, 하드웨어 가속 레이 트레이싱 및 메쉬 쉐이딩을 지원합니다. 이는 그래픽 렌더링 성능을 대폭 향상시키며, 애플의 주장에 따르면 M2 칩 대비 4배 빠른 렌더링 성능을 제공합니다. 또한, M4 칩은 10Hz-120Hz ProMotion 지원의 새로운 디스플레이 엔진을 탑재하여, OLED 화면에서의 밝기 및 색상 보정을 도와줍니다.

  • 3-4. Neural Engine: 최대 38조 연산 처리 성능

  • M4 칩의 Neural Engine은 16개의 코어로 구성되어 있으며, 최대 38조의 연산을 처리할 수 있습니다. 이는 M3 칩의 18조 연산에 비해 두 배 이상의 성능 향상을 보여줍니다. 애플에 따르면, M4 칩의 Neural Engine은 현재 시중에 나와 있는 AI PC의 어떤 뉴럴 엔진보다도 뛰어난 성능을 자랑합니다. 이러한 성능 덕분에 M4 칩은 AI와 머신러닝 작업에서 큰 성능 향상을 기대할 수 있습니다.

  • 3-5. 전력 효율성 및 발열 관리

  • M4 칩은 전력 효율성이 크게 향상된 것으로 알려져 있습니다. 애플은 M4 칩이 M2 대비 동일한 성능을 절반의 전력으로 제공할 수 있다고 주장합니다. 또한, M4 칩은 M3 칩에 비해 약 20% 더 높은 메모리 대역폭(120Gbps 대 100Gbps)을 제공하며, 이는 전반적인 시스템 성능 향상에 기여합니다.

4. M4 칩의 성능 테스트 결과

  • 4-1. Geekbench 스코어 분석

  • M4 칩의 Geekbench 테스트 결과는 매우 인상적이었습니다. 싱글 코어 성능은 3,595점에서 3,824점 사이였고, 멀티 코어 성능은 13,910점에서 14,748점 사이였습니다. 이러한 성능은 iOS 17.5를 구동하는 iPad Pro 기기에서 측정되었으며, 기본 클럭 속도는 4.4GHz였습니다. 또한, 16GB의 RAM(Geekbench에서는 15.05GB로 표시됨)을 장착한 상태에서 테스트가 진행되었습니다. 참고로 M3 칩을 탑재한 MacBook Pro의 Geekbench 점수는 싱글 코어에서 3,079점, 멀티 코어에서 11,524점이었고, M2 칩을 탑재한 6세대 iPad Pro의 경우 싱글 코어 2,613점, 멀티 코어 10,082점이었습니다.

  • 4-2. 경합 제품과의 성능 비교: M3, M2, M1

  • M4 칩은 M3 칩과 비교했을 때 성능이 뛰어나다는 점이 Geekbench 테스트 결과에서 나타났습니다. M4는 싱글 코어와 멀티 코어 성능 모두에서 M3를 능가했습니다. 비교 자료에 따르면 M4 칩의 CPU 성능은 M2 칩에 비해 최대 1.5배 더 빠릅니다. Apple은 공식적으로 M4 칩이 M2 칩에 비해 최대 38조 연산 처리를 가능하게 한다고 발표하였습니다. 이는 M2의 15.8 TOPS, M3의 18 TOPS와 비교했을 때 확연한 성능 향상임을 보여줍니다.

  • 4-3. 실제 사용 시나리오에서의 성능 평가

  • 실제 사용 시나리오에서 M4 칩의 성능은 매우 우수한 것으로 평가되고 있습니다. 사용자들이 가장 염려스러워하는 부분 중 하나는 칩이 장착된 기기의 발열 문제인데, 얇고 가벼운 iPad 같은 경우 효율적으로 발열을 관리하기 위해 클럭 속도가 제한될 가능성이 있습니다. 반면, MacBook Pro와 같은 팬이 장착된 기기의 경우 더 나은 발열 관리로 인해 더 높은 성능을 기대할 수 있습니다. 또한, M4 칩은 GPU 성능에서도 향상을 보였으며, Dynamic Caching, 메쉬 쉐이딩, 하드웨어 가속 레이트레이싱 등의 기능들이 추가되어 더욱 향상된 사용 경험을 제공합니다.

5. M4 칩이 장착된 새로운 iPad Pro 모델

  • 5-1. iPad Pro의 하드웨어 사양

  • 애플의 최신 iPad Pro는 M4 칩을 장착하고 있으며, 이는 아이패드 최초로 최신 애플 실리콘 칩을 장착한 모델입니다. 11인치와 13인치 두 가지 사이즈로 제공되며, 두께는 각각 0.98인치와 1.28인치로 출시되었습니다. 기본 저장 용량은 256GB에서 시작하며, 512GB, 1TB, 2TB까지 확장할 수 있습니다. 11인치 모델은 $999, 13인치 모델은 $1299로 가격이 책정되었습니다. 특히, 울트라 레티나 XDR 디스플레이 기술과 '탠덤 OLED' 기술이 적용되어 두 개의 OLED 패널이 결합하여 풀스크린 밝기를 제공합니다. 또한, 이 디바이스는 나노 텍스쳐 글라스를 통해 눈부심을 최소화하도록 설계되었습니다.

  • 5-2. Tandem OLED 디스플레이 기술

  • 새로운 iPad Pro에 적용된 '탠덤 OLED' 디스플레이 기술은 두 개의 OLED 패널을 결합하여 화면 전체의 밝기를 높입니다. 또한 나노 텍스처 글라스를 탑재하여 주변 빛을 산란시킴으로써 디스플레이에서 발생하는 눈부심을 줄여줍니다. 이를 통해 사용자는 고해상도 화면을 선명하고 편안하게 감상할 수 있습니다.

  • 5-3. 신규 액세서리: Apple Pencil Pro, Magic Keyboard Pro

  • 신형 iPad Pro와 함께 사용 가능한 새로운 액세서리로 Apple Pencil Pro와 Magic Keyboard Pro가 있습니다. Apple Pencil Pro는 새로운 센서와 자이로스코프를 포함하고 있어 더욱 자연스러운 사용감을 제공합니다. 또한 새로운 스퀴즈 트리거 기능과 햅틱 터치 기능이 추가되어 도구 팔레트를 쉽게 호출할 수 있습니다. Apple Pencil Pro의 가격은 $129입니다. Magic Keyboard Pro는 더욱 얇고 가벼워졌으며, 알루미늄 팜레스트와 더 큰 트랙패드를 탑재하고 있습니다. 11인치 모델은 $299, 13인치 모델은 $349에 판매됩니다.

  • 5-4. 프로페셔널 유저를 위한 기능 및 개선점

  • 새로운 iPad Pro는 프로페셔널 유저들을 위한 다양한 기능과 개선점을 제공합니다. M4 칩의 강력한 성능 덕분에 AI 기능을 사용한 카메라 및 생산 프로그램(Videographer용 Final Cut Pro, Music Producer용 Logic Pro)에서도 빠른 성능을 유지할 수 있습니다. M4의 신경 엔진이 크게 강화되어 초당 38조 번의 연산을 수행할 수 있으며 이는 이전 세대(예: M3의 18조 번 연산)보다 비약적인 발전입니다.

6. 향후 MacBook 및 iPad 제품군에의 영향

  • 6-1. 향후 M4 칩의 MacBook 적용 전망

  • 애플이 M4 칩을 탑재한 새로운 OLED iPad Pro를 발표하면서 M3 프로세서 계열의 종료를 선언했습니다. 이는 애플이 M4 칩으로 MacBook 및 Mac 모델을 업데이트해야 함을 의미합니다. Bloomberg의 Mark Gurman에 따르면, 2024년 말부터 M4 MacBook이 출시될 것으로 예상됩니다. M4 MacBook Pro의 저가형 모델과 고가형 모델 모두 M4, M4 Pro, M4 Max 변종이 포함될 예정입니다. MacBook Air의 경우, 13인치와 15인치 옵션이 2025년 봄에 출시될 것으로 예상됩니다. 전반적으로 M4 MacBook은 M1 Mac이나 그 이전 모델을 사용하는 사용자들에게 큰 업그레이드가 될 것입니다.

  • 6-2. M4 칩이 AI 및 머신러닝에 끼치는 영향

  • M4 칩은 특히 AI와 머신러닝 처리 성능에서 큰 향상을 보여줍니다. M4 칩의 Neural Engine은 초당 최대 38조 회의 연산을 수행할 수 있으며, 이는 Apple의 첫 Neural Engine보다 60배나 빠른 속도입니다. 이는 iPadOS 18 및 향후 버전에 포함될 생성적 AI 기능을 지원하기 위해 매우 중요합니다. 또한 M4 칩은 10코어 GPU와 동적 캐싱, 하드웨어 레이 트레이싱을 제공하며, 이는 AI 작업을 더욱 효율적으로 처리할 수 있도록 돕습니다.

  • 6-3. 애플의 AI 생태계 전략

  • 애플은 M4 칩이 탑재된 iPad Pro를 통해 AI 생태계 전략을 명확히 하고 있습니다. 특히, WWDC 2024에서 새로운 AI 기능들을 미리 보기 할 계획이며, 많은 기능들이 원격 서버가 아닌 디바이스 자체에서 실행될 것임을 강조하고 있습니다. 이는 사용자들에게 더 빠르고 효율적인 서비스를 제공할 수 있게 합니다. 예를 들어, M4 칩의 차세대 ML 가속기는 CPU 코어 내에서 경량 추론 작업을 처리할 수 있으며, 이는 성능과 전력 효율성을 동시에 개선합니다.

7. 용어집

  • 7-1. M4 칩 [기술]

  • 애플의 최신 M 시리즈 칩으로, 3nm 공정 기술을 적용하여 전력 효율성과 성능을 극대화한 칩. 4개의 고성능 코어와 6개의 효율성 코어로 구성되어 있으며, 38조 연산을 처리할 수 있는 Neural Engine을 탑재한 AI 처리 성능이 강화된 칩.

  • 7-2. iPad Pro 2024 [제품]

  • M4 칩이 탑재된 애플의 최신 태블릿 제품으로, Tandem OLED 디스플레이와 함께 다양한 프로페셔널 유저를 위한 기능들이 강화되었습니다. 새로운 Apple Pencil Pro와 Magic Keyboard Pro와 호환됩니다.

  • 7-3. Tandem OLED [기술]

  • 두 개의 OLED 패널을 겹쳐서 빛을 합성하여 밝기와 색 정확도를 높여주는 기술로, 새로운 iPad Pro에서 처음 도입되었습니다.

  • 7-4. Apple Pencil Pro [제품]

  • 신규 iPad Pro를 위한 최신 스타일러스로, 제스처 기반의 컨트롤과 향상된 햅틱 피드백, 내장된 자이로스코프를 통해 보다 직관적이고 몰입감 있는 사용자 경험을 제공합니다.

  • 7-5. Magic Keyboard Pro [액세서리]

  • iPad Pro 2024를 위한 최신 키보드 액세서리로, 추가 기능 행과 더 큰 트랙패드, 알루미늄 팜 레스트를 제공하여 보다 전문적인 작업 환경을 제공합니다.

8. 결론

  • 애플의 M4 칩은 기술적 혁신과 성능 향상을 통해 모바일 및 데스크톱 컴퓨팅의 새로운 기준을 세웠습니다. 특히 AI와 머신러닝의 처리 성능이 크게 향상된 점은 애플의 미래 전략에서 중요한 역할을 할 것입니다. 이번 리포트를 통해 M4 칩의 세부 성능과 이를 탑재한 iPad Pro의 우수성을 입증하였습니다.

9. 출처 문서